盘状星系与并合星系中的CO-H2转换因子
宇宙学与河外天体物理
2015-05-27 v3 星系天体物理
摘要
将观测到的来自巨分子云(GMC)的CO发射与潜在的H2柱密度联系起来是天体物理学中一个长期存在的问题。虽然银河系的CO-H2转换因子(X_co)似乎相当恒定，但观测表明，在高面密度的星暴环境中X_co可能降低。我们采用多尺度方法，在盘状星系和星系并合的数值模拟中研究了X_co对星系环境的依赖性。X_co正比于GMC面密度除以积分CO强度W_co，而W_co与云中的动力学温度和速度弥散相关。在盘状星系中（除了中心约千秒差距范围内），只要GMC是引力束缚的，星系环境在很大程度上对设定其物理性质不重要。由于CO冷却和宇宙线加热的平衡，温度大致恒定在约10 K，这使得盘中的CO-H2转换因子几乎恒定。在并合星系中，气体速度弥散在并合过程中急剧增加。气体温度也随之升高，因为在高密度（n > 10^4 cm^-3）下，气体与温暖的（约50 K）尘埃耦合良好。速度弥散和温度的升高共同抵消了并合中面密度的升高，导致X_co相对于盘模拟下降了约2-10倍。该模型预测，对附近ULIRG的高分辨率ALMA观测应显示约10-100 km/s的速度弥散，以及可与尘埃温度比拟的亮温度。
引用
@article{arxiv.1104.4118,
title = {The CO-H2 Conversion Factor in Disc Galaxies and Mergers},
author = {Desika Narayanan and Mark Krumholz and Eve C. Ostriker and Lars Hernquist},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.4118},
year = {2015}
}
备注
Accepted by MNRAS